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中国特有华溪蟹属淡水蟹多样性格局及其保护空缺
生物多样性
2025, 33 (8):
25123-.
DOI: 10.17520/biods.2025123
淡水蟹类是底栖大型无脊椎动物代表类群之一, 也是判断生态系统健康与否的关键指示生物, 但其物种多样性和遗传多样性并未得到有效保护。据此, 本研究以中国特有的华溪蟹属(Sinopotamon)淡水蟹类为例, 基于详尽的野外调查与文献资料汇总, 构建了该类群的物种分布数据库, 利用空间广义线性混合模型来评估影响其物种多样性与遗传多样性的关键环境因素; 通过将物种多样性和遗传多样性格局与现有保护地进行叠加分析, 以识别其多样性热点和保护空缺区域。研究结果表明, 华溪蟹属物种多样性分布中心位于云贵高原东北缘至浙闽丘陵之间的地区, 其物种多样性整体上呈现出由长江流域向南北边缘逐渐稀少的特点; 遗传多样性呈现出空间不均匀分布的特征, 山地区域的遗传多样性相对较高。物种多样性和遗传多样性之间存在显著的正相关关系, 海拔和年平均降水量等环境因子对两者具有显著的正向影响。华溪蟹属物种多样性和遗传多样性格局呈现显著的空间聚集性, 其热点主要分布于中国中南部的山地丘陵地带, 在该地区识别出4个保护空缺区域; 南岭山脉东段被识别为遗传多样性特有的热点区域。本文研究结果显示, 山地生态系统及暖湿气候在华溪蟹属淡水蟹物种多样性和遗传多样性的形成过程中发挥了关键作用。本研究强调了结合物种多样性和遗传多样性来规划自然保护区的必要性, 为中国淡水生态系统的未来生物多样性保护管理与决策提供了数据支撑和科学依据。 ![]() View image in article
图1
华溪蟹属物种分布点位及地理分布区。(A)华溪蟹属物种分布点(黑色圆点)及分子取样点(红色圆点); (B)华溪蟹属物种分布区内分布的主要山脉(修改自刘明光,
正文中引用本图/表的段落
调查区域位于24°-40° N、102°-122° E之间, 涵盖了中国中东部地区, 跨越黄河、淮河、长江和珠江等主要水系, 分布有众多山地、盆地和丘陵, 具有多个生物多样性保护优先区域与国家级自然保护区(图1)。本文于2000-2023年对分布区域内的华溪蟹属物种进行了长期的实地调查与样本采集。基于GPS记录采样点的经纬度信息, 使用数码相机记录采样点生境, 采用地笼、D型抄网或者徒手法进行样品采集。采集获得的淡水蟹类标本浸置于含95%乙醇溶液的样品瓶中, 室温保存。标本瓶内外附有标签, 写明标本编号、采集地点、采集时间、采集人以及经纬度、海拔等信息。所有标本均保存于南京师范大学生命科学学院淡水蟹标本资源室。
本文构建的华溪蟹属物种分布数据集共包括84个物种的1,363个原始分布记录。其中, 本文通过野外调查, 在426个样点共记录69个华溪蟹属物种。该属主要分布于黄河和长江流域间的大型盆地、山地、丘陵和平原地区, 仅小华溪蟹(Sinopotamon parvum)、融水华溪蟹(S. rongshuiense)和安远华溪蟹(S. anyuanense)的地理分布区扩展至珠江流域(图1A, B)。基于不同分辨率网格对物种丰富度格局的分析显示, 物种丰富度较高的区域集中在云贵高原东北缘和浙闽丘陵之间的山地区域(图2A, C)。云贵高原东北缘包括大巴山脉东段、巫山、武陵山脉以及雪峰山脉, 这些山地区域海拔通常在1,000 m以上, 位于中国大陆第二级地势阶梯的东缘及其地形转折地带。雪峰山脉至浙闽丘陵之间的区域包括罗霄山脉、南岭和武夷山脉, 该区域以东北-西南走向的丘陵和中低山地的喀斯特地貌为主, 海拔多在500-1,000 m之间。华溪蟹属在空间分布上有3个物种多样性分布中心(图2A, C: S1-S3): (1)四川盆地南缘及邻近山地区域(图2A, C: S1), 此区域共计8种。(2)大巴山脉东缘、巫山和武陵山脉区域(图2A, C: S2), 此区域共计32种。(3)罗霄山脉、武陵山脉北段和大别山脉(图2A, C: S3), 此区域共计32种。分布区的最北缘和最南缘边界区域, 物种多样性最低, 两端区域各仅分布1-2个物种, 呈现出由长江流域向北向南边缘逐渐稀少的多样性分布格局。
本研究总计获得490条16S rDNA序列, 用于估算网格单元中各物种的平均核苷酸多样性。这些序列来自69个物种, 约占本文研究种数的82%, 涵盖了291个分布点位(图1A, 附录8)。经过比对后的序列长度为535 bp, 核苷酸多样性(π)估算结果显示, 物种间的π值在0.00100-0.10093之间(表1)。1° × 1°网格内物种的遗传多样性的范围为0.00100- 0.05819 (附录9), 2° × 2°网格内物种的遗传多样性在0.01310-0.05182之间(附录10)。
使用体视变焦显微镜Olympus SZX12对标本的雄性第一生殖肢等关键形态特征进行观察.参照《中国动物志》(戴爱云, 2 2010 ... 调查区域位于24°-40° N、102°-122° E之间, 涵盖了中国中东部地区, 跨越黄河、淮河、长江和珠江等主要水系, 分布有众多山地、盆地和丘陵, 具有多个生物多样性保护优先区域与国家级自然保护区(
本文的其它图/表
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